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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 1 1、能例举常见的吸热反应和放热反应,能认识化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。 2、能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值。 3、能认识到化学能可以转化为电能;能辨识简单原电池的构成要素,并能分析简单原电池的工作原理。 4、能举例说明化学电源对提高生活质量的意义。 学习目标 摇摇冰 硝酸铵和水 生石灰和水 黑色铁粉+空气 一拉热 结论:化学反应过程中伴随着能量变化 生活中的化学反应和能量的变化 1、化学反应中的两类变化 (1)物质变化: (遵循守质量恒原理) (2)能量变化: (遵循守能量恒原理) 有新物质生成 吸收/释放能量 一、化学反应与热能 2、化学能与热能转化的实验探究 (1)教材P32·实验6−1:镁条与盐酸反应的能量变化 在一支试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化。 实验现象: 实验结论: 镁条溶解,表面产生大量气泡;温度计示数变大。 该反应向外界放出热量,将化学能→热能 一、化学反应与热能 2、化学能与热能转化的实验探究 (2)教材P33·实验6−2:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化 将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10 g NH4Cl在烧杯中混合,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯,用手触摸烧杯下部,试着用手拿起烧杯。观察现象。 一、化学反应与热能 2、化学能与热能转化的实验探究 (2)教材P33·实验6−2:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化 实验现象: 实验结论: 刺激性气味气体:有NH3生成;该反应向外界吸收热量,将热能→化学能;呈糊状:有H2O生成。 有刺激性气味气体产生,烧杯壁变凉,玻璃片与烧杯底部黏结在一起,烧杯内混合物呈糊状。 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑ 一、化学反应与热能 3、放热反应与吸热反应 (1)概念 放热反应: 吸热反应: 把释放热量的化学反应称为放热反应 把吸收热量的化学反应称为放热反应 注:吸热反应和放热反应均属于化学反应,一些物质溶于水,也会有吸热和放热现象(浓H2SO4、NaOH等溶于水要放热;NH4NO3、KNO3、NH4Cl等溶于水要吸热)但不能说是放热反应和吸热反应。 一、化学反应与热能 3、放热反应与吸热反应 (2)常见的放热反应和吸热反应 ①常见的放热反应 Ⅰ、大多数化合反应; Ⅱ、所有的燃烧反应及缓慢氧化(如食物的腐败); Ⅲ、酸碱中和反应; Ⅳ、活泼金属与酸或水的反应; Ⅴ、少数分解反应(如H2O2的分解) 。 一、化学反应与热能 3、放热反应与吸热反应 (2)常见的放热反应和吸热反应 ②常见的吸热反应 Ⅰ、大多数分解反应 Ⅱ、少数化合反应(如:C+CO2→CO) Ⅲ、Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ Ⅳ、C+H2O(g)→CO+H2 一、化学反应与热能 练、思考以下几个问题: (1)需要加热的反应一定就是吸热反应吗?反应条件和反应吸放热是否有必然的联系? (2)能自发(自动发生)进行的化学反应一定是放热反应吗? (1)需加热的反应不一定就是吸热反应,需要加热才能进行的反应也可以是放热反应,如燃烧反应。只有那些需要持续加热才能维持的反应才是吸热反应。因此反应条件(加热)和反应吸放热没有必然的联系。 (2)能自发进行的反应不一定是放热反应, 如:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下可自发进行 一、化学反应与热能 练、既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( ) A. 铝片与稀盐酸的反应 B. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 C. 灼热的炭与CO2的反应 D. 甲烷在氧气中的燃烧反应 C 一、化学反应与热能 4、微观角度:化学键的断裂与形成(微观探析) 思考:化学反应过程中为什么会有能量变化? (1)化学反应的本质是什么? (以H2在Cl2中燃烧为例) H2 + Cl2 === 2HCl 点燃 H + Cl ·· ·· ·· · · H−H Cl−Cl H−Cl 断 开 断 开 H Cl ·· ·· ·· · · 形 成 本质:旧化学键的断裂,新化学键的形成 一、化学反应与热能 (2)化学反应中能量变化的主要原因 4、微观角度:化学键的断裂与形成 H2 + Cl2 === 2HCl 点燃 H + Cl ·· ·· ·· · · H−H Cl−Cl H−Cl 断 开 断 开 H Cl ·· ·· ·· · · 形 成 吸收能量 释放能量 能量变化的主要原